TW201319513A - 用來保護物體之裝置及方法 - Google Patents

Abstract

為確保明顯提高對RAM威脅之一成功防禦性攻擊之概率，建議為藉由防禦性炮彈保護物體(1)抵擋突擊彈藥體(3)而判定並且監控圍繞該物體(1)之一嚇阻容積(2)及/或判定並且監控至該突擊彈藥體(3)之一嚇阻距離。為此目的，判定該突擊彈藥體(3)之飛行路徑(4)之至少一假想穿透點(4a)，在其處藉由一武器(5)或複數個武器(5)對該突擊彈藥體(3)的最後可行防禦攻擊可自該嚇阻容積(2)及/或該嚇阻距離之內側及/或自外側發生。此區域係經監控。當偵測到一威脅時，實行一威脅分析及操作之後續協調，可能考慮操作準則、目標追蹤、瞄準及單一炮彈、一齊射及/或具有較佳發射間歇之複數個部分齊射之觸發。

Description

用來保護物體之裝置及方法

本發明係關於一種用於保護物體抵擋空中突擊彈藥體(特定而言臨近該物體)之方法及裝置。

空中突擊彈藥體可為火箭亦可為大炮及迫擊炮彈(統稱為RAM威脅)或者甚至可為巡弋飛彈、飛機、直升機、無人駕駛飛機或者甚至傘投物體等等。要保護之物體係，舉例而言諸如建築、道路、橋樑、電力供應設備、石油及氣體傳輸設備及發電設施之基礎設施物體，或者甚至諸如野外帳篷、彈藥儲藏所等之軍用物體及其他資產，或者甚至諸如車隊等之移動物體或者其他軍事單位。

舉例而言，自DE 10 2007 007 403 A1知道為防禦空中突擊彈藥體的一種方法，其係在判定該突擊彈藥體之軌道之後，一大口徑武器發射一***性投射體，其在臨近該突擊彈藥體處***。以此方式，使該突擊彈藥體損壞或者偏離其原始飛行路徑。大口徑防禦炮彈之所揭示使用係無利的，因為瞄準武器本身僅進行地非常緩慢並且僅可發射一發炮彈，因為用於該大口徑武器之一第二裝載及瞄準程序之時間超過RAM炮彈之正常飛行時間。用於物體之近距離保護之一成功防禦的概率因此被估計為低。

舉例而言，自DE 44 26 014 A1知道使用具有一分散效應之防禦彈藥體之另一防禦措施。在該防禦彈藥體之分散炸藥引爆後，該突擊彈藥體遭遇一或多個碎片的撞擊戰鬥。 此處其係無利的，因為該等碎片之數目、形狀及大小不可預先判定，並且該分散效應在空間中並非各向傳播，但卻是集中在圍繞該突擊彈藥體之飛行路徑之一延伸圓錐球上。

已知其他方法，其中該突擊彈藥體遭遇在其飛行路徑中放置的複數個非***性子投射體，並且該突擊彈藥體係藉由與此等投射體之磕碰被損壞而自其突擊飛行路徑偏離或者引致過早***。EP 821 215 A2尤其係指此一方法。此處該等子投射體係噴射自一旋轉安定之攔截飛彈。

CH 688 727 A5描述作為一防禦彈藥體之自一管狀武器發射之一自旋安定之炮彈。由複數個重金屬之圓柱狀子投射體組成之有效負載在一分散炸藥引爆之後被噴射至該突擊彈藥體之飛行路徑中。使用此類型之彈藥時，亦知道為提高在該突擊彈藥體之飛行路徑中之有效子投射體的數目，以一快速單個發射序列或者以一齊射發射複數個炮彈，並且此等炮彈係在一預先計算之容積中點火。因為突擊彈藥體及防禦彈藥體之高速度，在一些戰鬥情況中，一齊射之最後炮彈在第一炮彈撞擊該突擊彈藥體之前已經自該管狀武器點火。在此情形中，不可能追蹤該管狀武器並且回應於一打擊式樣控制齊射參數。另外，該等防禦彈藥體可扭曲感測器之測量信號。因此，對此方法之該等感測器及射擊控制系統有相當多的要求。

因此，本發明之目的係提供一種方法及一種相關聯之裝 置，藉以明顯提高與RAM威脅成功作戰之概率。

此目的關於通過專利請求項1之特性之方法並且關於通過專利請求項11之特性之裝置達到。在附屬請求項中可找到有利之實施例。

本發明係基於當在近距離與突擊彈藥體作戰時，存在對要保護之物體之損壞可透過該作戰本身(例如，自該突擊及防禦彈藥之碎片及其他彈藥部分)發生之一基本風險的考慮。因此為物體之近距離及非常近距離之保護，據考慮防禦措施之定位係維持在自要保護之物體之一最小距離處。因此，一突擊彈藥體應僅能夠接近該物體至一最小距離(稱做嚇阻距離)。此距離形成(例如)稱作圍繞物體之嚇阻容積之一半球體的半徑。該嚇阻容積可不同於一半球體之形狀，特定而言當要保護之物體之環境的地理條件(山、谷、建築等)有此要求時。因此該嚇阻容積可採用任何形狀並且不限定為一半球體之形狀。更確切地說，在圍繞要保護之物體之每一空間方向上之各自嚇阻距離判定該嚇阻容積。

在判定相關彈道及飛行參數之後與突擊彈藥體作戰可發生在不同時間。在一非常早攻擊之情況，該突擊彈藥體將被阻擋遠離該嚇阻容積之外，但是軌道計算之不確定性仍非常大並且武器自然散射之影響較大。成功防禦作戰之概率降低。在一較遲攻擊之情況，較能準確知道該突擊彈藥體之軌道並且防禦武器之自然散射具有較少影響，使得成功防禦作戰之概率提高。但是在此情形中，存在該突擊彈 藥體可穿透至該嚇阻容積中之風險。

在藉由一單一炮彈或複數個單一炮彈或藉由一齊射之一防禦攻擊之情況，若最後單一炮彈或一齊射之最後炮彈各自可在最接近該嚇阻容積之邊緣部署其攻擊效應，則成功防禦作戰之概率將被估計為一最大值。此係計算及試驗所顯示。因此最終之防禦攻擊應在突擊彈藥體之飛行路徑之假想穿透點通過嚇阻容積之(假想)外殼之前出現。此意謂在具有子投射體之一防禦彈藥體之情況，最後炮彈之子投射體雲在其最接近通過該嚇阻容積外殼之飛行路徑之假想穿透點產生。一分散炸藥之點火可仍在該嚇阻容積本身內發生。此亦適用於分散或HE高爆彈(榴彈)、藉由溫度或藉由遙控或近接觸發之炮彈。點火本身可因此在該嚇阻容積內發生，但只要當在要保護之物體處或自要保護之物體觀察時，其在突擊彈藥體上之效應係發生在該突擊彈藥體之飛行路徑通過該嚇阻容積的外殼之假想穿透點之後方。

此武器系統包括，舉例而言，組件感測器、射擊控制及武器。在一防禦攻擊之前，彈藥之類型及用於每一類型之突擊彈藥體之炮彈數目可手動或自操作及系統參數決定。使用一般已知之參數(諸如武器之發射速率，投射體之膛口速度，一突擊彈藥體之距離、軌道及速度及嚇阻容積之大小)，一時間點(Ta)可基本上計算或者已知，該武器應在該時間點發射，使得由一或多個炮彈組成之一齊射之最後炮彈可在最接近該嚇阻容積處部署其防禦攻擊效應。對該武器之一發射命令之直接觸發以一完全自動或手動模式發 生。

在完全自動模式中，該武器系統自主地並且自動地完成任務，而無需一操作者之介入(藉此操作者之一否決在任何時間皆可行)：嚇阻容積內側及外側之空間之監控、威脅分析、操作之協調，可能考慮操作準則、目標追隨、瞄準及炮彈發射及終止發射序列。

在一半自動模式中，一發射命令由一操作者在一時間點(Tf=發射命令之時間)觸發。此意謂存在需要區分之關於時間(Tf)及(Ta=最佳觸發時間)之數個情形：

1. (Tf)早於(Ta)：手動發射命令在用於觸發武器之最佳時間點之前發佈。接著該武器非直接觸發，而觸發係藉由射擊控制器延遲直至到達時間(Ta)。

2. (Tf)與(Ta)同時：該手動發射命令與最佳觸發點重疊。則無延遲開始發射。

3. (Tf)遲於(Ta)：該手動發射命令發生在用於該武器發射整個齊射之最佳觸發時間已經過去的一時間點。無延遲開始發射，但是齊射減少，使得經減少之齊射之最後炮彈可依舊在最接近該嚇阻容積處施加其防禦作戰效應。一防禦攻擊不會在該嚇阻容積內出現。

若，對一特定類型之突擊彈藥體，未觸發直接毀壞或***，但是已使該空中突擊彈藥體偏離出其原始飛行路徑(例如，藉由齊射之第一發炮彈)，則接著該齊射之最後炮彈未擊中該突擊彈藥體並且未對該防禦攻擊產生效應。

因此，有利的係對特定類型之突擊彈藥體在一第一步驟 中發射一經減少炮彈數目之齊射並且分析在該突擊彈藥體上之防禦攻擊之效應。對應地，在另一較佳實施例中，對一威脅類型決定之炮彈數目並非在一齊射中發射，而是較佳地分為複數個部分齊射中發射。該等部分齊射可每一者具有相同、但是亦可具有不同之防禦彈藥之炮彈數目。炮彈之一總數目，例如36發炮彈可分為每次18發炮彈之兩個部分齊射，每次12發炮彈之三個部分齊射或替代地部分齊射之數目與每一部分齊射之炮彈數目的任何其他組合。

介於該等單一部分齊射之間較佳地存在最高可達幾秒之發射間歇。單一發射間歇之最小長度係受各種條件影響。分散炸藥之殘氣，一較早部分齊射之防禦彈藥體之碎屑及組件必須已經自目標區域至少部分地擴散，使得使用該武器系統之感測器對突擊彈藥體的可信及精確偵測再一次可行。該等偵測器獲得突擊彈藥體、接著該武器或者甚至該等武器(若部署數個武器)必須準備好再一次發射需要額外時間。該武器可能接著必須再一次瞄準目標並且發射。先前設定發射間歇之持續時間至一固定值，例如2秒之一值係一樣可行的。用於另一齊射之目標獲得、瞄準及武器發射係由射擊控制系統完全自動實行，藉此若需要則由操作者之一否決在任何時間皆可行。

使用預先界定之作戰模型，可依據部分齊射之數目及各自之炮彈數目計算用於每一類型之突擊體之一成功防禦攻擊的概率。在一特定威脅之情況，射擊控制單位選擇部分齊射之最佳組合及各自之炮彈數目。一操作者之對此自動 決定之一撤銷在任何時間可行，因為其係該等齊射之數目及長度之一固定預先選項。

只要突擊彈藥體未遭破壞，在發射間歇及發射該齊射之另一部分期間分析其軌道(可能自原始軌道偏離)。可在一後續間歇期間分析此另外部分齊射之戰鬥效應。然而，甚至在該齊射分為複數個部分齊射之情況，在該突擊彈藥體上之防禦攻擊必須在該嚇阻容積之界線處停止。因此，甚至對此較佳實施例，必須選擇發射武器之時間點使得由複數個部分齊射組成之一齊射之最後炮彈可在最接近該嚇阻容積處部署其作戰效應。對武器之一發射命令之直接觸發以一完全自動模式或以一手動模式發生，甚至在由複數個部分齊射組成之一齊射之情形下亦如此。在一延遲發射命令之情況，同樣係由射擊控制單位實行該等齊射之一自動減少，藉此該(該等)較早部分齊射較佳地減少或者甚至未發射，目標係擁有最高作戰成功概率之該(該等)最後部分齊射包括(一或多個)完全部分齊射。

在另一實施例中，所有類型之突擊彈藥體並非選擇相同之嚇阻容積或嚇阻距離。更確切地說，為達到對每一類型之一相等作戰成功概率，對每一類型(例如，火箭、大炮炮彈、迫擊炮)個別選擇嚇阻距離。

在另一較佳實施例中，為關於不同類型之突擊彈藥體考慮其飛行路徑及減低潛在間接損壞，分開界定嚇阻容積之水平及垂直範圍；此處迫擊炮基本上被分類為具有「來自上方」之飛行路徑之目標，而火箭則基本上代表「來自側 面」之目標。可接著考慮此分類，尤其係在該(該等)武器之瞄準方面。

將使用具有圖式之一例示性實施例詳細描述本發明。

圍繞要保護之一物體1界定一嚇阻容積2(圖1)，突擊彈藥體3不可穿透至其中。該突擊彈藥體3之飛行路徑4之一假想穿透點4a通過該嚇阻容積2之假想外部外殼處係一些武器5(未圖解說明其等射擊控制系統及感測器)對該突擊彈藥體3之最後可行防禦攻擊可自該嚇阻容積2之內側及/或外側發生之位置。

圖2展示在具有一單一齊射之對一突擊彈藥體3之防禦攻擊的一示意圖解說明，該單一齊射係介於彈道點10a及10b之間，其中在該彈道點10b處之防禦攻擊之末端與通過該嚇阻容積2之該突擊彈藥體3之飛行路徑4之假想穿透點4a重疊。

在圖3中展示具有一齊射之對一突擊彈藥體3之防禦攻擊的一示意圖解說明，該齊射由下列部分組成：介於彈道點11a與11b、及11c與11d之間之兩個部分齊射，及介於彈道點11b與11c之間之一發射間歇。若該突擊彈藥體3已經被該第一部分齊射11a自其原始飛行路徑偏離至11b，則介於該等彈道點11c及11d之間之防禦攻擊適用於該突擊彈藥體3之經變更彈道(未展示)。在彈道點11d處之防禦攻擊之末端與通過該嚇阻容積2之該突擊彈藥體3之飛行路徑4之假想穿透點4a重疊。

圖4展示在具有一齊射之一突擊彈藥體3上之防禦攻擊的一示意圖解說明，該齊射由下列部分組成：介於彈道點12a與12b、12c與12d、及12e與12f之間之三個部分齊射，及介於該等彈道點12b及12c及12d及12e之每一者之間之一發射間歇。若該突擊彈藥體3已經被該第一或第二部分齊射自其原始彈道偏離，則藉由稍遲部分齊射或諸稍遲部分齊射之防禦攻擊適用於該突擊彈藥體3之經變更彈道(未展示)。在該彈道點12f處之防禦攻擊之末端與通過該嚇阻容積2之該突擊彈藥體3之飛行路徑4之假想穿透點4a重疊。

1‧‧‧物體

2‧‧‧嚇阻容積

3‧‧‧突擊彈藥體

4‧‧‧飛行路徑

4a‧‧‧假想穿透點

5‧‧‧武器

10a‧‧‧彈道點

10b‧‧‧彈道點

11a‧‧‧彈道點

11b‧‧‧彈道點

11c‧‧‧彈道點

11d‧‧‧彈道點

12a‧‧‧彈道點

12b‧‧‧彈道點

12c‧‧‧彈道點

12d‧‧‧彈道點

12e‧‧‧彈道點

12f‧‧‧彈道點

圖1係對一要保護之物體之一嚇阻容積外側的一突擊彈藥體的防禦攻擊的一示意圖解說明，圖2係具有一單個齊射之對突擊彈藥體之防禦攻擊的一示意圖解說明，圖3係具有由兩個部分齊射組成之一齊射之對突擊彈藥體之防禦攻擊的一示意圖解說明，圖4係具有由三個部分齊射組成之一齊射之對突擊彈藥體之防禦攻擊的一示意圖解說明。

1‧‧‧物體

2‧‧‧嚇阻容積

3‧‧‧突擊彈藥體

4‧‧‧飛行路徑

4a‧‧‧假想穿透點

5‧‧‧武器

Claims (11)

1. 一種用於憑藉防禦炮彈保護物體(1)抵擋突擊彈藥體(3)之方法，該等炮彈係自至少一武器(5)發射，其特徵在於下列步驟：判定圍繞該物體(1)之一嚇阻容積(2)，監控該嚇阻容積(2)內側及外側之空間，進行包含對一突擊彈藥體(3)之飛行路徑(4)之判定的一威脅分析，界定該突擊彈藥體(3)之該飛行路徑(4)通過該嚇阻容積(2)之一假想外殼的至少一假想穿透點(4a)，觸發至少一武器(5)以發射至少一防禦炮彈。
2. 如請求項1之方法，其中選擇觸發該至少一武器(5)之時間點，使得發射之最後炮彈可在最接近該穿透點(4a)處部署其作戰效應。
3. 如請求項1或2之方法，其中發射要在一單一齊射中或在數個部分齊射中發射之一些防禦炮彈，其中該等部分齊射每一者包括一相等數目或不同數目之防禦炮彈。
4. 如請求項3之方法，其中可利用該等部分齊射之間進行對該突擊彈藥體(3)之較早部分齊射之作戰效應的一分析。
5. 如請求項3之方法，其中介於該等個別部分齊射***最高可達幾秒之一發射間歇，其中單一發射間歇之最小長度係藉由各種條件判定，諸如在作戰區域中之分散炸藥之殘氣、一第一部分齊射之碎屑及組件及憑藉該武器(5) 之該等感測器對該突擊彈藥體(3)的偵測。
6. 如請求項3之方法，其中介於該等單一部分齊射***最高可達幾秒之一發射間歇，其中該發射間歇之持續時間係設定為一固定值。
7. 如請求項3之方法，其中，對每一類型之突擊彈藥體(3)使用預先界定之作戰模型，可依據部分齊射之數目及其炮彈之各自數目計算一成功防禦攻擊之概率，其中針對一特定威脅一射擊控制單位選擇該等齊射之最佳組合及其炮彈之各自數目。
8. 如請求項1或2之方法，其中對所有類型之突擊彈藥體(3)無須選擇相同的嚇阻容積(2)，而是使用對個別類型之突擊彈藥體(3)之作戰成功之最大可行概率判定該嚇阻容積(2)。
9. 如請求項1或2之方法，其中該嚇阻容積(2)之水平及垂直範圍係彼此分開界定。
10. 一種用於進行如請求項1至9中任一項之方法的裝置，其包括至少一感測器系統、一射擊控制系統及一武器(5)，其係安置在圍繞該物體(1)之該嚇阻容積(2)內側及/或外側。
11. 如請求項10之裝置，其中該等突擊彈藥體(3)係火箭、大炮及迫擊炮彈或者甚至係巡弋飛彈、飛機、直升機、無人駕駛飛機及傘投物體等等。